孔径测光和点扩散函数测光

孔径测光和点扩散函数测光是从数字图像中提取物体亮度的两种主要方法，通过在定义的孔径内求和通量或通过拟合恒星轮廓模型来实现。

Definition

孔径测光通过积分固定区域内的计数并减去估计的天空水平来测量源亮度，而PSF测光则通过拟合点扩散函数模型的振幅来推导亮度。

Scope

本主题涵盖探测器图像上源通量的测量：孔径测光，即在选定半径内对计数求和并减去局部天空背景；以及PSF拟合测光，即通过经验或解析的点扩散函数模型拟合一个或多个重叠源。它涉及背景估计、孔径校正以及拥挤场的处理。

Core questions

• 在测量源通量时，如何估计和减去天空背景？
• 孔径测光何时优于PSF拟合，反之亦然？
• 在拥挤场中，如何通过同时PSF拟合来解卷积重叠或混合的恒星？
• 什么是孔径校正，为什么需要它？

Key theories

点扩散函数拟合

通过缩放仪器轮廓模型以匹配观测图像来恢复恒星的亮度，即使在恒星图像重叠的情况下也能实现精确测光。

最佳孔径和天空背景扣除

选择孔径半径和环形天空区域需要在包围信号和增加噪声之间进行权衡，然后使用测量的增长曲线将所得通量校正为总星等。

Clinical relevance

这些技术能够对球状星团、邻近星系中已分辨的恒星群以及亮星附近的暗源进行测光，这些是恒星演化研究和距离测量的经验基础。

History

20世纪80年代CCD的出现使数字像素级测光成为常规，Stetson的DAOPHOT软件包确立了PSF拟合作为拥挤场恒星测光的标准方法。

Seminal works

• stetson1987
• howell2006

Frequently asked questions

为什么PSF拟合在拥挤场中表现更好？

当恒星重叠时，单个孔径会捕获来自邻近恒星的光线；同时拟合所有源的PSF模型可以分离每个恒星的贡献，从而给出准确的个体星等。

什么是增长曲线？

它是作为孔径半径函数的测量总通量；它显示了有限孔径遗漏了多少光线，并提供了对总星等的孔径校正。